2011年11月铁道通信信号November2011第47卷第11期RAILWAYSIGNALUNG&C0MMUNICAn0NVo1．47No．11基于GPS列车定位系统的快速地图匹配算法研究殷燕如刘金乐摘要：针对传统地图匹配算法计算量大，搜索速度慢的缺点，引入道路网络分块思想，综合运用最小方向差异及铁路的连通性确定最佳匹配路段，用直接投影法计算列车当前位置，并对识别的路段设置距离和方向条件闽值，进行地图匹配的完备性检测，建立误匹配的检测和修正体系，从而提高匹配的精度。通过与传统地图匹配算法的比较，该地图匹配算法具有搜索速度快、计算量小、耗时少的特点，且与铁路网络的复杂程度无关。关键词：列车定位；地图匹配；网络分块；路段匹配Abstract：Aimattheshortcomingsoflargecomputationloadandslowsearchingspeedoftraditionalmapmatchingalgorithms，anewmethodofpartitioningroadnetworkintog打dsisintroduced．Amongwhichthebestmatchingroutesaredeterminedbyboththeleastdifferencesindirectionandtheconnectivityofrail—ways，andthetraingcurrentpositionsarecalculatedbydirectprojectionmethod．Inordertoimprovetheprecisionofmatching，anmismatchdetectionandcorrectionsystemwasestablishedtocheckthecorn—pletenessofmapmatchingbysettingthedistanceanddirectionconditionthresholdsofthebestsegment．Comparedwiththosetraditionalmapmatchingalgorithms，thismapmatchingalgorithmbasedondpar-titionhassuchadvantagesasfastsearch，lowcomputationload，andlesstimeconsumption，andinde—pendencyofthecomplexdegreeofrailwaynetwork．Keywords：Trainlocating；Mapmatching；Gridpartition；Segmentmatching随着GPS技术的发展，以及全面向民用开放，路时需要在整个数据库中进行搜索。例如，二站间采用GPS技术的列车定位系统实现列车的精确定有／7,条线路，传统算法是计算待匹配点距所有线路位，是当前铁路运输发展的趋势之一。然而，如果的距离，将距离最短的线路作为候选路径；再通过没有专用仪器或地图，即使通过GPS获得地理经计算待匹配点与候选路径上m个路段点的距离，纬度，工作人员也无法获得列车精确的位置。GIS选择距离最近的二点问路段作为匹配路段，在匹配(GeographicInformationsystem)具有采集、管理、路段上经过插值计算得到列车位置。由此可见，为分析、输出各种地理信息的能力，并支持空间数据确定列车位置，传统算法至少要进行m次距离计的管理。因此，在列车定位系统中将GPS与GIS算，(2m一3)次比较和一次插值(当凡=1时)。技术结合，用地图匹配技术进行位置修正，是一种当／／,数量增大或m数量增加时，其计算量增大、减小定位误差的有效方法。搜索速度下降的问题将越发突出。针对这一问题，本文在传统地图匹配算法中引1传统算法计算量分析人道路网络分块思想，结合铁路网特点，设计了一目前，不少学者对于地图匹配提出了若干种算种基于列车GPS定位系统的快速地图匹配算法，法，如基于最短距离算法、相关性算法、基于模糊从而减少计算量，加快搜索速度，提高匹配算法的逻辑算法等。这些算法各有优势，但在搜索候选径实时性。兰州交通大学自动化与电气工程学院硕士研究生，7300702网格划分及数据库的设计兰州西安铁路局安康电务段助理工程师，725000陕西安康网格划分是将包含候选径路的区域划分为方收稿日期：2011-08434格，其目的是获取网格系数，从而进行快速索引。—60一N心¨．-¨RAILWAYSIGNALLING＆C0MMUNICAT10NVo1．47No．1l2011由于GPS接收的数据属于大地坐标，本文将3列车定